Спутниковый интернет

Спутниковый интернет предоставляет доступ к сети через спутниковую связь. Связь через спутник, несмотря на множество конкурентов, обладает тем преимуществом, что позволяет обеспечить доступ в интернет в тех местах, где другие способы подключения невозможны. Например, спутниковое подключение активно используется на геологических и нефтяных станциях, а также среди государственных учреждений и телекоммуникационных компаний с филиалами в удаленных регионах.

История развития спутникового интернета отражает его эволюцию от простых узконаправленных систем до современных глобальных сетей:

1. 1960-е годы: Первые коммуникационные спутники, такие как Telstar, начали использоваться для передачи сигналов между континентами и транслировали телевидение, но ещё не для интернета.
2. Реальный прорыв случился в 1980-х годах, когда появилась технология VSAT, которая позволила создавать компактные спутниковые станции для подключения к интернету, преимущественно в удаленных районах. Однако спутниковый интернет был дорогим, и его могли позволить себе лишь крупные компании и государственные учреждения.
3. 1990-е годы: Развитие первых коммерческих GEO спутниковых систем для передачи данных. HughesNet и другие компании начали предлагать услуги спутникового интернета.
4. 2000-е годы: Усовершенствование технологий и увеличение доступности интернета. Системы стали более стабильными с лучшей пропускной способностью.
5. 2010-е годы: Появление инновационных проектов, таких как O3b (среднеорбитальные спутники) и начало проекта Starlink от SpaceX. Эти системы стали предлагать значительно меньшую задержку и более высокие скорости.
6. 2020-е годы: Массовый запуск LEO спутников для создания глобальных интернет-сетей. Starlink, OneWeb и другие компании стали расширять свои сети, предоставляя более быстрый и доступный интернет.

Сегодня спутниковый интернет доступен практически в любой точке Земли. Технологии значительно улучшились, а стоимость оборудования снизилась. Большую роль в этом сыграли такие проекты, как Starlink от SpaceX и OneWeb, использующие низкоорбитальные спутники для предоставления более быстрых соединений.

Российские спутниковые провайдеры, такие как Триколор и Газпром Космос, предоставляют подключение через отечественные спутники, такие как Ямал-401 и Экспресс-АМ7. С запуском низкоорбитальных спутников в 2023 году и с планами по расширению покрытия, ожидается, что к 2025 году более 900 спутников обеспечат интернет в самых удаленных уголках страны.

Применение:

1. Отдалённые районы: Где нет инфраструктуры для кабельного интернета.
2. Морская навигация: Корабли и суда используют спутниковую связь для поддержания связи.
3. Авиация: Пассажирские и грузовые самолёты обеспечивают интернет для пассажиров и экипажа.
4. Военные и экстренные службы: Связь в зонах катастроф или конфликтов.

Типы спутникового интернета:

1. GEO (геостационарные спутники): Расположены на высоте около 35,786 км; обеспечивают широкое покрытие, но высокая задержка.
2. MEO (среднеорбитальные спутники): Расположены на высоте 8,000-20,000 км; баланс между охватом и задержкой.
3. LEO (низкоорбитальные спутники): Высота около 500-1,200 км; низкая задержка, но требуется больше спутников для покрытия.

Существует два основных варианта подключения через спутниковый интернет:

1. Односторонний — абонент получает только входящий трафик. Отправить данные невозможно. Этот вариант сегодня почти не используется, но некоторые операторы всё еще включают его в список своих предложений.
2. Двусторонний — пользователи могут как получать, так и отправлять данные. Скорость передачи данных в обоих направлениях одинаковая. Для двустороннего подключения используется специализированное оборудование без необходимости дополнительных устройств. Этот вариант гораздо более популярен среди абонентов.

Диапазоны спутникового интернета

Для спутникового интернета применяются несколько частотных диапазонов, каждый из которых имеет свои особенности и используется в различных целях. Основные из них:

• Ku-диапазон: Частотный диапазон от 12 до 18 ГГц. Это наиболее распространённый диапазон для спутниковой связи, включая интернет. Он обеспечивает стабильное соединение, однако может быть подвержен влиянию погодных условий (например, дождь или снег могут снижать качество сигнала). Используется для геостационарных спутников и чаще всего применяется для коммерческого спутникового интернета.
• Ka-диапазон: Частотный диапазон от 26,5 до 40 ГГц. Он позволяет передавать более высокие скорости данных благодаря большей пропускной способности, что особенно важно для пользователей с большими объемами трафика. Однако, Ka-диапазон также чувствителен к погодным условиям (сильные осадки или облачность могут ослабить сигнал).
• Другие диапазоны: Помимо Ku и Ka, существуют и другие частотные диапазоны, такие как C-диапазон (4–8 ГГц) и L-диапазон, которые используются для специфических целей, например, для военных или специализированных коммерческих нужд.

Известные компании:

1. Starlink (SpaceX): Использует сеть LEO спутников, популярна благодаря низкой задержке и доступности.
2. OneWeb: Также строит сеть LEO спутников для обеспечения глобального покрытия.
3. Viasat: Использует GEO спутники, предлагает решения для домов и бизнеса.
4. HughesNet: GEO спутники, ориентирована в основном на Северную Америку.
5. Telesat: Разрабатывает сеть LEO спутников, предлагает услуги правительству и коммерческим клиентам.

Starlink: за $90-120 в месяц вы получаете скорость загрузки 25-100 Мбит/с, скорость отправки 5-10 Мбит/с и задержку 25-50 мс на стандартных тарифных планах. На тарифе Priority скорость составляет 40-220 Мбит/с на приём и 8-25 Мбит/с на передачу.

Starlink — это спутниковая интернет-система, созданная компанией SpaceX, использующая сеть низкоорбитальных спутников для обеспечения глобального доступа к интернету.

Элементы системы:

1. Спутники:
• Располагаются на низкой околоземной орбите (LEO) в 500-1200 км от Земли.
• Формируют массивную сеть, обеспечивая полное покрытие поверхности Земли.
• Постоянно перемещаются, создавая динамическую сеть, которая минимизирует время задержки сигнала.
2. Наземные станции:
• Подключены к оптоволоконной инфраструктуре.
• Связываются со спутниками для передачи данных в интернет и обратно.
3. Пользовательские терминалы (параболические антенны):
• Обеспечивают связь со спутниками.
• Оборудованы автоматически настраивающейся антенной для отслеживания спутников и поддержания устойчивого соединения.

Принцип работы:

1. Подключение пользователя:
• Пользователь устанавливает терминал, который связывается с пролетающими спутниками.
• Терминал автоматически корректирует своё положение для наилучшего приёма сигнала.
2. Передача данных:
• Данные от пользователя поступают через терминал к спутнику.
• Спутник пересылает данные на ближайшую наземную станцию.
• Далее данные поступают в глобальную интернет-сеть.
• Ответные данные проходят обратный путь к пользователю.
3. Обеспечение низкой задержки:
• Низкая орбита спутников существенно уменьшает время задержки по сравнению с высокоорбитальными системами.
• Постоянная ротация спутников позволяет минимизировать зоны мёртвого покрытия.

Starlink предлагает более высокие скорости и значительно меньшую задержку по сравнению с традиционными геостационарными спутниковыми системами, что делает его конкурентоспособным даже в сравнении с наземными решениями в отдалённых регионах.

Viasat дороже стандартных тарифов Starlink: около $150 в месяц за максимальную скорость 100 Мбит/с.

HughesNet только одна скорость 25 Мбит/с, зато самые доступные тарифы: от $45 в первые шесть месяцев. Помимо расходов на ежемесячный тариф, нужно учитывать ограничения скорости, затраты на оборудование и обязательства длительного контракта.

OneWeb — ещё один оператор спутникового интернета, который активно развивает сеть. Компания выстраивает группировку из 648 спутников (LEO) в 12 тщательно синхронизированных орбитальных плоскостях на орбите (до 1200 км) и также планирует обеспечить глобальное покрытие планеты сетью связи, начав с наиболее отдалённых от цивилизации районов.

Сейчас на орбите уже 578 космических аппаратов, каждый из которых будет обеспечивать интернет-соединение на площади около 5,5 млн км².

Известные компании в России:

• РТКОММ: Дочерняя компания "Ростелекома". Одна из крупнейших в стране, использует GEO спутники для предоставления услуг связи.

• Газпром космические системы: Операторы спутников «Ямал». Обеспечивают широкое покрытие и высокую скорость передачи данных.
• Исател: Совместное предприятие с участием «Газпрома», предоставляет услуги на базе спутников «Ямал».
• МТС: Предлагает услуги спутникового интернета через собственные решения и партнёров.

• AltegroSky — крупный провайдер, самый известный, имеет широкую зону вещания, партнёры — Татнефть, Газпромнефть, Роснефть, Лукойл, Росбанк и т.д. Работает со спутниками Экспресс АМ5, Экспресс АМ33, Экспресс АМУ1, Экспресс АМ8, Ямал 401, Ямал 402, Ямал 601, Ямал 300К, KA-SAT, NSS12, Eutelsat 172B. Основные пользователи услуг – юрлица, но есть и тарифы для физлиц. Цены стартуют от ₽3050 в месяц, оборудование обойдётся от ₽26 тыс. По минимальному тарифу доступно 800 МБ в сутки.

• KiteNet предоставляет услуги широкополосного доступа в Ka-диапазоне через Эспресс-АМУ1, Ямал-601 и Эспресс-АМ5. Применение Ka-диапазона позволяет повысить скорости приёма (40 Мбит/с) и передачи (до 10 Мбит/с).

Российские спутники и спутники группировки Starlink — принципиально разные. Российские работают на геостационарной орбите, по концепции они ближе а аппаратам Viasat и HughesNet.

Спутник Ямал-401 массой 3270 кг производят в ОАО «Информационные спутниковые системы», а запускают с помощью носителей «Протон-М» с РБ «Бриз-М» на геостационарную орбиту в орбитальную позицию 90°в.д. Он выделяет до 11 кВт для питания полезной нагрузки, позволяя работать в сети со скоростью максимум 10 Мбит/с на приём и 1 Мбит/с на передачу.

(Транспондер — набор устройств, которые принимают сигналы с Земли, преобразуют их и перенаправляют обратно. C-диапазон включает частоты от 4 до 8 ГГц, длина волн от 7,5 до 3,75 см, Ku-диапазон — частоты от 12 до 18 ГГц, длины волн от 2,5 до 1,67 см.)

Для сравнения, бóльшая часть спутников Starlink находится на орбитах от 500 до 540 км с наклонением в 53°. Низкая орбита позволяет уменьшить задержку сигнала но для покрытия значительной территории требуется большое количество аппаратов (угол в 5° критически важен для приёма сигнала).

На спутнике Starlink шесть антенн. Из них две параболические, работающие в Ка-диапазоне (от 26,5 до 40 ГГц, длины волн от 1,13 до 0,75 см), с электромеханическим приводом, и четыре плоские антенны с фазированной решёткой для Ku диапазона. Вес антенн аппарата составляет примерно 60 кг при размере 80×80 см. Вес спутника около 260 кг. Доступная (оценочная) мощность — до 6 кВт.

Новая версия спутника v1.5 обеспечивает даже лазерную связь. Из-за этого аппараты прибавили в весе по 35 кг. Это расширит возможности группировки, поскольку позволит наладить взаимную связь между спутниками, ускорив и оптимизировав всю сеть и улучшить возможности для связи с Землёй.

Компания «Заслон» разработала спутниковый терминал «Сапфир», на базе плоской антенной решётки. Он предназначен для широкополосного доступа в интернет посредством спутниковой связи, осуществляемой в Ku-диапазоне. Связь обеспечивается со спутниками на геостационарной орбите. Вес аппарата от 40 до 70 кг.

По словам разработчиков, терминал обеспечивает высокую скорость передачи данных и пригоден как для установки на стационарных объектах, так и на подвижных, как поезда, автомобили и корабли. Поддерживается скорость до 300 км/ч.

Компания «Бюро 1440» предоставляет спутниковый интернет для удалённых регионов России и СНГ. Они используют современные технологии для обеспечения стабильного и быстрого доступа в интернет, даже в труднодоступных местах.

Особенности:

• Широкое покрытие: Возможность подключения в самых труднодоступных местах.
• Надёжность: Использование проверенной инфраструктуры для стабильного соединения.
• Гибкость тарифов: Выбор различных тарифных планов в зависимости от нужд пользователей.

Компания ориентирована на улучшение доступности интернета и поддерживает развитие инфраструктуры спутниковой связи в регионе.

Скорость спутникового интернета зависит от типа спутников и условий подключения:

1. Геостационарные спутники (на высоте 36 000 км) обычно обеспечивают скорость от 10 до 100 Мбит/с на прием. Однако их задержка может быть высокой — до 500 миллисекунд, что не подходит для приложений, требующих быстрой реакции.
2. Низкоорбитальные спутники (например, Starlink), находящиеся ближе к Земле (500–2000 км), обеспечивают скорость от 50 до 200 Мбит/с при задержке всего 20–30 миллисекунд. Это делает их более быстрыми и идеальными для видеозвонков, стриминга и других онлайн-активностей.

Преимущества спутникового интернета:

1. Доступность: Работа в удалённых и труднодоступных местах, где нет инфраструктуры наземных сетей.
2. Большая зона покрытия: Спутники могут обеспечить доступ к интернету практически в любой точке Земли.
3. Быстрое развёртывание: Не требует времени на прокладку кабелей или строительства вышек.

Недостатки спутникового интернета:

1. Задержка (пинг): Особенно выражено в геостационарных системах (GEO), что может быть проблемой для видеоконференций и онлайн-гейминга.
2. Чувствительность к погоде: Сильный дождь или снег могут ухудшать качество сигнала.
3. Стоимость: Оборудование и услуги могут быть дорогими по сравнению с другими видами подключения.
4. Ограниченная пропускная способность: Возможны ограничения на объём данных, особенно в недорогих тарифах.